Kameleoner er berømte for deres hurtige farveændrende evner. Det er en almindelig misforståelse, at de gør dette for at camouflere sig mod en baggrund. Faktisk skifter kamæleoner for det meste farve for at regulere deres temperaturer eller for at signalere deres intentioner til andre kamæleoner.

Da kamæleoner ikke kan generere deres egen kropsvarme, ændring af hudfarven er en måde at opretholde en gunstig kropstemperatur på. En kold kamæleon kan blive mørk for at absorbere mere varme, mens en varmere kamæleon kan blive bleg for at reflektere solens varme.

Kamæleoner bruger også dristige farveændringer til at kommunikere. Hannerne bliver lyse for at signalere deres dominans og blive mørke i aggressive møder. Kvinder kan lade mænd vide, hvis de er villige til at parre sig ved at ændre hudfarven. Ejere af kamæleoner kan lære at læse deres kæledyrs humør baseret på hudfarven.

Så hvordan trækker de disse farverige ændringer af? Det yderste lag af kameleonens hud er gennemsigtig. Under dette er der flere flere hudlag, der indeholder specialiserede celler kaldet kromatoforer. Kromatoforer på hvert niveau er fyldt med sække af forskellige slags pigmenter. Det dybeste lag indeholder melanoforer, der er fyldt med brun melanin (det samme pigment, der giver menneskets hud dens mange nuancer). Ovenpå dette lag er celler kaldet iridophores, som har et blåt pigment, der reflekterer blåt og hvidt lys. Ovenpå disse celler er lagd xanthophores og erythrophores, som henholdsvis indeholder gule og røde pigmenter.

Normalt er pigmenterne låst inde i små sække inde i cellerne. Men når en kamæleon oplever ændringer i kropstemperatur eller humør, fortæller dets nervesystem specifikke kromatoforer at udvide sig eller trække sig sammen. Dette ændrer cellefarven. Ved at variere aktiviteten af de forskellige kromatoforer i alle hudlagene kan kamæleonen producere en lang række farver og mønstre.

For eksempel kan en ophidset kamæleon blive rød ved fuldt ud at udvide alle sine erytroforer og blokere de andre farver under dem. På den anden side kan en rolig kamæleon blive grøn ved at sammentrække hans erytroforer og lade noget af det blå reflekterede lys fra hans iridoforer blande sig med sit lag af noget sammentrukne gule xanthoforer.

Med disse lag af celler, nogle kamæleoner er i stand til at producere et blændende udvalg af røde, lyserøde, gule, blå, grønne og brune. Disse dristige udtalelser hjælper dem ikke med at blande sig i baggrunden, men de giver dem mulighed for at bringe deres budskab til andre kameleoner højt og tydeligt.